石方非爆破开挖施工技术

张 亚

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都 610091)

石方非爆破开挖施工技术

张 亚

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都 610091)

由于非洲国家爆破施工技术不先进并认为既使地震波达到10 mm/s的规范要求，也会对建筑物造成长远影响，因此，而对临近建筑物周围的石方开挖均要求采用非爆破手段。结合项目实际，对非爆破手段的选择、经济性、施工工艺等进行了阐述。

石方；非爆破开挖；施工技术；分裂棒

1 工程概述

非洲西部某国家于20世纪70年代末期在其首都修建了一座2×3.4 MW的小型水电站。为解决首都日益紧张的用电局势，拟扩建该水电站，即在原有水电站的右侧增加2台、单机容量为3.4 MW的灯泡贯流式机组，将原有电站的进水口、引水渠、尾水渠等进行扩建，以满足发电机的水流量要求。

而该项目引水渠、尾水渠、厂房等主要部位的石方开挖量约为47万m3，同时，业主考虑该项目位于市区，人员及车辆较多，特别是在电站附近不仅有原有电站设施，而且距电站120 m处有一座桥梁横跨尾水渠，其为首都南北贯通的主要桥梁。该国有关方面担心石方爆破开挖施工对以上设施造成永久破坏，且非洲对炸药爆破施工技术了解较少，相对比较落后，因此而要求承包商以电站为圆心、半径为200 m内的石方开挖不能采用爆破施工。

2 方案选择

众所周知，常用的非爆破石方开挖采用的主要施工方法有：膨胀剂、液态二氧化碳爆破剂、破碎锤、分裂机、分裂棒、绳锯机等，以上各种施工方法的优缺点见表1。

对表1进行分析并结合该工现场实际情况，决定岩石非爆破开挖采用以分裂棒为主(6套)，配置少量分裂机(2套)的方式，同时配置3台破碎锤。

3 施工工艺

劈裂棒的直径为95 mm，长度为1 m，因此而选择钻孔直径为100 mm，深度为1.1 m。主要施工工艺如下：

(1)测量放样。

根据非爆破岩石开挖范围，选择合理的临空面，然后用直尺测量钻孔位置，并用石灰做好标记。钻孔横向间距为1.2 m，纵向间距为1.3 m，钻孔深度为1.1 m。施工时，首先进行分裂试验，根据试验结果，合理调整钻孔间距，以达到最佳的功效。

(2)钻 孔。

该工程采用QZJ100B型钻机，配置12 m3空压机供风，现场设置临时供水管道，供应钻孔所需的冷却及冲洗用水。

钻机施工前，应检查钻机气、水管路是否联接牢固，尤其是风水管接头与风水管联接必须牢固，以防脱扣伤人，各联接处均不准有漏气漏水现象，并检查各部分螺丝、螺帽、接头等处是否已拧紧，各种定位是否牢固可靠。

首先将钻机就位固定，调整好钻杆角度(垂直)。开孔时，先以较小冲击功、推进力及低转速钻进，以便于钎头定位，待钎头钻进10 cm左右时，再以全风门冲击，并适当加大推进力，提高转速，进行正常的凿岩工作，直至达到钻孔深度1.1 m。

(3)安装分裂棒。

经研究决定，该工程采用柴油型分裂棒。分裂棒安装前，应检查各供油连接管道、液压系统是否正常。将分裂棒插入钻孔后，启动设备，缓慢施加压力，使岩石破裂；同时查看岩石破碎效果，若效果好，可适当调整钻孔间距，以达到最佳经济效果，岩石分裂缝宽度约为1～2 cm。分裂完成后，将液压系统回油，使分裂棒凸块缩回，检查设备后进行下一部位的分裂施工。

表1 各种非爆破施工方法优缺点比较表

(4)液压破碎锤解小。

将液压破碎锤沿分裂棒分开的裂缝进行振动破碎，使岩石能很快地沿着临空面脱落；对于脱落较完整、较大的岩石，应采用破碎锤或小型岩石分裂机再次分裂，以便于挖出的石方能方便反铲装运至指定的弃渣场。

(5)岩石装运。

采用1.2 m3反铲挖掘机和3 m3装载机将岩石装进20 t自卸车后，运输至指定的弃渣场。

4 影响施工功效的因素分析

采用岩石分裂棒进行石方开挖，其影响施工功效的因素主要有以下几点：

(1) 岩石地质条件；

(2) 岩石分裂要有临空面，临空面越多，分裂效果越好；

(3) 分裂棒应经常维护保养，特别是凸块，如有问题，应及时维修、更换；

(4) 钻孔设备、分裂设备等配置应匹配，以达到最佳的功效；

(5) 岩石分裂后，及时采用破碎锤振动剥离岩层，为下一次施工提供临空面。

5 结 语

岩石分裂棒在该工程中的成功实施，使项目在既定的工期内完成了非爆破开挖的施工任务，不仅安全、环保、高效，更是对新建电站基础无破坏，同时也创造了良好的经济效益，使项目成本在可控范围内。另外，项目实施过程中，当地土木工程学院的学生不断到工地进行参观、考察、学习，对我公司使用分裂机进行岩石开挖的方法赞不绝口，认为该方法安全、环保、简单、适用，特别适用于非洲爆破技术不先进的国家及城市建设中。

张 亚(1982- )，男，四川内江人，分公司总工程师，工程师，学士，从事路桥施工技术工作.

(责任编辑：李燕辉)

2017- 04- 10

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